综述:基于聚丙烯酸酯改性的MXene Pickering乳液具有适宜光热性能的皮革用热涂层

【字体: 时间:2025年08月02日 来源:Progress in Organic Coatings 7.3

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  这篇综述创新性地将介孔二氧化硅(SiO2)作为载体,分别封装缓蚀剂苯并三氮唑(BTA)和荧光探针异硫氰酸荧光素(FITC),开发出具有自预警-自修复双功能的智能涂层。研究证实该涂层在碱性刺激下可实现80%以上的加速释放效率,10分钟内通过FITC荧光信号定位腐蚀位点,BTA与FITC协同作用使镁合金基底的腐蚀抑制效率高达96.4%,为金属防护领域提供了新型功能化涂层设计思路。

  

材料与方法

研究采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板合成介孔SiO2纳米容器,通过物理分散法分别负载BTA和FITC。扫描电镜(SEM)显示所得SiO2-BTA和SiO2-FITC颗粒呈90-110nm的均匀球形,X射线衍射(XRD)证实负载后介孔结构有序度降低。傅里叶变换红外光谱(FTIR)检测到BTA的N-H键(3415cm-1)和FITC的-N=C=S基团(2100cm-1)特征峰。

刺激响应特性

在pH=13的碱性环境中,SiO2介孔结构发生解序,24小时内BTA和FITC的累计释放率分别达82.7%和85.3%。荧光显微镜观察到FITC在破损处10分钟内即发出明显绿色荧光,其-N=C=S基团能与Mg(OH)2表面活性位点配位形成保护膜。电化学阻抗谱(EIS)显示含双功能涂层的电荷转移电阻(Rct)提升两个数量级。

协同抑制机制

扫描振动电极技术(SVET)证实BTA通过吸附在阳极区抑制Mg2+溶出,FITC则在阴极区与OH-反应形成钝化层。两者协同使AZ31镁合金在3.5wt% NaCl溶液中的腐蚀电流密度从7.89μA/cm2降至0.29μA/cm2。X射线光电子能谱(XPS)检测到Mg 2p轨道结合能位移,表明表面形成了含BTA-FITC的复合保护层。

结论

该研究开创性地将荧光探针FITC开发为兼具腐蚀指示与抑制功能的双效分子,与BTA协同构建了"检测-阻断"一体化防护体系。未来可通过调控介孔载体孔径分布进一步提升刺激响应速度,这种设计策略可拓展至其他易腐蚀金属的智能防护领域。

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